伴非自杀性自伤的抑郁发作患者静息态功能磁共振局部一致性特征的研究

张杰，阎锐，陈志璐，陈瑜，史家波，陶诗婉，杨昱音，卢青，姚志剑

非自杀性自伤(non-suicidal self-injury，NSSI)行为是指个体在没有自杀意图的情况下，采取的一系列直接、故意、反复伤害自己身体且不会导致死亡的行为[1]。近年来NSSI行为的发生率呈逐渐增加趋势，我国青春期中NSSI患病率为22.37%，终生患病率为14.5%[2]。伴有NSSI行为的抑郁发作患者因为情绪和行为问题，治疗难度大，对治疗反应差，易复发[3]。而且自伤行为是未来发生自杀行为的最强预测因子之一，预示着患者出现自杀行为的风险较不伴NSSI抑郁发作患者更高[4]。因此，研究伴有NSSI行为的抑郁发作患者是目前临床急需解决的问题之一[5]。但目前国内外对伴NSSI的抑郁发作研究较少，伴NSSI抑郁发作患者脑功能机制仍然不清晰。静息态功能磁共振(resting-state functional magnetic resonance imaging，resting-state fMRI)主要研究当受试者处于安静状态时的大脑过程，局部一致性(regional homogeneity，ReHo)的分析方法能够间接反映局部脑区自发性活动协同性，在精神疾病中被广泛应用[6]。本研究使用ReHo方法探讨伴NSSI抑郁发作患者脑区特征及与病情严重程度的相关性，旨在发现伴NSSI抑郁发作患者的功能影像学特征性生物学指标。

1 对象和方法

1.1 对象

患者组：为2013年9月至2019年5月期间在南京医科大学附属脑科医院就诊的住院患者120例。入组标准：①符合美国《精神障碍诊断与统计手册》第4版修订版(DSM-Ⅳ-TR)的抑郁症和双相障碍抑郁发作的诊断标准；②汉族，右利手；③年龄18～45岁，性别不限，初中及以上文化水平；④17项汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17)≥17分。排除标准：①既往或现有抑郁症、双相障碍以外的其他轴Ⅰ精神疾病；②脑器质性精神疾病或精神活性物质所致的继发性抑郁发作；③神经系统变性疾病、脑外伤或脑血管病等脑器质性病变；④严重心、肝、肾功能不全及控制不良的高血压、糖尿病等重大躯体疾病史；⑤妊娠期、哺乳期及准备妊娠的妇女；⑥磁共振扫描禁忌者；⑦撤回知情同意书者。利用病史和体格检查，并回顾性测评《渥太华自伤问卷调查表》[7]，符合以下两项中的一项定义为NSSI：①患者在过去半年存在3次以上NSSI行为，其中近1个月至少出现1次；②患者在过去1年间存在5次以上NSSI行为，其中近1个月至少出现1次。其中，伴NSSI抑郁发作患者(伴NSSI组)51例，因扫描后头动大，排除3例，共48例纳入研究。不伴NSSI抑郁发作患者(不伴NSSI组)61例。

对照组：抑郁发作居住地与患者组相同或相近的健康志愿者84名。汉族，右利手；排除有精神疾病史或精神疾病家族史、一生中存在NSSI行为或自杀行为及严重躯体疾病者；无磁共振扫描禁忌证。

所有患者临床评估均由同一名精神科副主任医师于扫描当天完成。本研究得到了南京医科大学附属脑科医院医学伦理委员会的批准。

1.2 方法

1.2.1 临床数据采集 使用自制调查表收集伴/不伴NSSI重性抑郁发作的人口学资料及临床特征，包括：年龄、性别、受教育年限、起病年龄、是否合并双相障碍等信息。采用HAMD-17评估患者疾病严重程度， ≥17分被认为存在抑郁。

1.2.2 MRI数据采集 采用德国西门子3.0T MRI仪采集血氧水平依赖信号。扫描时要求受试者保持清醒、闭眼、头部固定、安静地平卧于检查床上，并嘱其尽量避免主动思维活动。扫描序列及参数如下：①解剖定位：采用液体抑制反转恢复序列(T1flaire)采集，轴位为32层，与前后联合连线平行，扫描参数为：脉冲重复时间(TR)/回波时间(TE)=1 900 ms/2.48 ms，视野(FOV)=250 mm×250 mm，矩阵(matrix)=256×256，层厚1 mm，扫描时间4 min 18 s。如结构像未发现异常，继续行静息态功能磁共振扫描。②静息态功能像：采用梯度回波-回波平面成像(GRE-EPI)序列采集，其扫描参数为：TR/TE=3 000 ms/40 ms，90°翻转角，32层，FOV=240 mm×240 mm，matrix=64×64，层厚4 mm，扫描时间6 min 45 s。

1.2.3 数据处理 ①预处理：去除前6个时间序列以排除机器干扰，对后127个时间点的数据进行分析。经MRIcron软件行图像数据格式转化后，使用Dparsf 2.0软件进行时间、空间标准化，标准空间为3 mm×3 mm×3 mm，校正头动并映射到标准脑。符合头动平移<2 mm且旋转移动<2°的受试者图像进行后续分析。所有受试者的数据均符合标准。②ReHo分析：继续用Dparsf软件对上述图像进行去线性漂移、滤波(0.01 Hz

1.2.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件对一般人口学资料和患者病情资料进行统计分析。采用REST 1.8软件对不同疾病状态和健康对照的被试者ReHo值进行双因素方差分析，将年龄、性别、受教育年限作为协变量以去除其对试验结果的影响；并进行Alphasim校正，单个体素P<0.01(连续体素≥18)，校正后P<0.05的区域定义为差异有统计学意义的脑区；其次将上述得到的显著差异脑区定义为感兴趣脑区，在REST 1.8软件中利用双样本t检验进行事后分析，并进行Alphasim校正，单个体素P<0.01(连续体素≥3)，校正后P<0.05的区域定义为差异有统计学意义的脑区。

2 结果

2.1 各组一般临床资料比较

3组性别、年龄、受教育年限差异有统计学意义(P均<0.01)。伴NSSI组与不伴NSSI组受教育年限、HAMD-17评分差异无统计学意义。见表1。

表1 各组一般人口学及临床资料比较(例数

2.2 各组ReHo值有显著差异的脑区

单因素方差分析显示各组ReHo值有显著差异的脑区为左额下回眶部、左壳核、右颞上回、右额叶上中回、左枕叶上部、左扣带回中部、左顶上小叶、左额上回(P<0.01，Alphasim矫正)。伴NSSI组较不伴NSSI组左壳核、左额上回ReHo值降低(P<0.01，Alphasim矫正)。伴NSSI组较对照组右颞上回、左枕叶上部、左扣带回中部、左顶上小叶、右中央前回、左额上回ReHo增高，右额叶上中回Reho值降低(P<0.01，Alphasim矫正)；不伴NSSI组较对照组在左额下回眶部、左壳核、右颞上回、左扣带回中部、左顶上小叶ReHo值升高，右额下回眶部Reho值降低(P<0.01，Alphasim矫正)。见表2，见图1、图2。

表2 各组Reho值有差异的脑区

图1 各组Reho值 F检验结果图注：红黄色代表伴NSSI组>不伴NSSI组

图2 伴NSSI组与不伴NSS组脑Reho值双样本t检验结果图注：右侧color bar 代表t值，蓝色代表伴NSSI组<不伴NSSI组

3 讨论

本研究通过对伴NSSI抑郁发作患者脑影像及临床表现的关联研究，探索了抑郁发作患者特定症状群的潜在神经病理机制，从局部神经元活动同步性角度，发现伴NSSI抑郁发作患者在左壳核、左额上回ReHo值较不伴NSSI抑郁发作患者降低。壳核参与运动功能的调节，同时也在一定程度上参与认知功能的调节，并接受杏仁核的纤维投射，是情绪网络的组成部分[8]，在处理奖赏行为方面起重要作用，主要功能为激发厌恶情绪，是奖赏回路的重要组成部分[9]。活性降低可能导致患者在生活中对积极信息和事件缺乏兴趣，甚至产生厌恶情绪，对奖赏预期下降等[10]，这也可能是伴NSSI抑郁发作患者产生多次自伤行为以缓解其厌恶情绪的原因之一。额上回被认为主要在抑制性控制及情绪调节中发挥作用，与杏仁核、眶额皮质和海马共同参与情绪调节，其损害与认知控制及意志控制能力下降相关[11]。伴NSSI抑郁发作组左侧额上回功能受损，表明其抑制性控制能力减弱，更容易出现自伤行为，这可能是伴NSSI抑郁发作患者重复多次自伤行为及情绪障碍的潜在生物学基础。

伴NSSI抑郁发作患者与健康受试比较发现：右额叶上中回ReHo值降低，左额上回ReHo值升高。额叶具有情感调节的功能，与情绪的控制相关[11]，额上回又是额顶网络的重要组成部分，参与了认知控制、情绪调节、注意力和决策的过程[12]，左右脑之间额上回活动同步性不同的改变可能是伴NSSI抑郁发作患者情绪调节更加困难、情绪控制能力较正常人明显减弱的原因之一，进而容易通过出现自伤行为以改善其情绪状况。

同时本研究发现，伴及不伴NSSI抑郁发作患者与健康受试比较，左扣带回中部Reho值均增高。扣带回中部在人体认知控制、行为抑制等内感受性神经活动中起决定性作用，与认知障碍有关，是处理情绪的核心脑区[13]，表明抑郁发作患者存在的情绪控制障碍可能与其脑功能异常有关。ReHo异常可能提示局部神经元同步性活动的产生与调控机制发生异常，可能是伴NSSI抑郁发作患者较不伴NSSI抑郁发作患者病情更重、治疗难度更大的潜在生物学指标[14]。

综上所述，本研究使用ReHo方法，从局部活动协调性角度初步探讨了静息态下伴NSSI抑郁发作患者脑功能局部协调性的特征，发现伴NSSI抑郁发作患者的左壳核、左额上回存在特征性脑功能改变，且左右额上回ReHo值存在差异。但是本研究样本量小，病情严重程度未匹配，对待结论仍需谨慎。之后将继续扩大样本量，匹配病情严重程度，继续下一步研究。